Seistes silmitsi keskkonnakaitseameti Clean Air Interstate Rule (CAIR) eeskirjaga kehtestatud nõuete täitmise tähtajaga, pidi üks USA kesklääne elektrijaam leidma NOx-kontrollisüsteemi, mis vähendaks heitkoguseid 30-50% võrra. Tehase töötajad küsisid pakkumist juhtivalt õhusaaste kontrolli seadmete ettevõttelt. Soovitatud lahendus oli kohandatud süsteem, mille hind oli 1 000 000 USA dollarit. Tehase töötajad otsustasid uurida rohkem võimalusi. Teise piirkonna elektrijaama soovituse alusel võttis tehase personal ühendust Spraying Systems Co.-ga ja palus pakkumist. Elektrijaam esitas ahjuparameetrid ja -geomeetria ning Spraying Systems Co. kogus proovitemperatuurinäidud.
AutoJet® NOx Control System
Kasutades omaenda gaasijahutusarvutusi, katselaborites kogutud tilkade suuruse andmeid ja aastakümnete pikkust kogemust, töötas Spraying Systems Co. välja lahenduse:
- Kaheksa õhupuhastussüstikut, mis on paigaldatud kolmele tasandile
- Iga injektor on varustatud hüdraulilise õõnes koonusdüüsiga, mis pihustab vee ja karbamiidi segu risti ahju seinaga
- Injektorid peavad vastu temperatuuridele kuni 954 °C
- Õhupuhastus, mis hoiab karbamiidi piisavalt jahedana, et vältida aurustumist ja düüside ummistumist.
Konstruktsiooni valideerimine
Spraying Systems Co. soovitasCFD (Computational Fluid Dynamics) modelleerimist, et valideerida konstruktsioon ja avastada kõik ettenägematud probleemid, mis on põhjustatud ahju töötingimustest.
Tulemus
CFD-uuring kinnitas konstruktsiooni ja muudatusi ei olnud vaja teha. Injektorid ehitati ja paigaldati 12 nädalaga
- NOx heitkogused on vähenenud 45% võrra
- Karbamiidi ülekandumine on tühine ja vastuvõetavates piirides
- Düüsid on ummistumisvabad ja pihustid töötavad vastavalt spetsifikatsioonile
- Uurea segunemine gaasivoolus on piisav ja soovitud reaktsioon toimub
- Õõnes koonusdüüside poolt toodetud tilgad aurustuvad enne kokkupuudet ahju seintega, kõrvaldades niiskusest tingitud kahjustused ja liigse hoolduse
- Hüdrauliliste pihustite kasutamine välistab vajaduse kuluka suruõhu järele ja aitab hoida tegevuskulud madalad
- Spraying Systems Co. lahendus oli vaid 1/3 teise tarnija lahenduse maksumusest, säästes elektrijaamale mitusada tuhat dollarit (USA)
- Projekt viidi lõpule mitu kuud enne nõuetele vastavuse tähtaega. Elektrijaam teenis heitkoguste krediiti, mida saab tulevikus müüa.